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摘要：近年来，随着经济的发展，使得人们的生活水平不断提高，电力在人们的日常生活中占据的地位越来越重要，人们生活、工作的各个方面都需要用到电。所以，电力系统运行的安全性和可靠性就越来越受到大家的关注，电力系统运行的安全稳定，直接关系到人们的切身利益。电力企业对其中的一些事故的处理能体现出电力事业的发展水平，智能电网运行是电网安全最前线的关卡，智能电网运行状况对整个电力系统的安全稳定性有着直接而广泛的影响。因此，保证智能电网运行安全至关重要。本文就智能电网运行事故的原因进行深层次的分析，并且提出了建立故障信息处理系统及其他安全措施。
关键词：智能电网；故障信息处理系统；安全措施
智能电网运行影响重大，随着科技的发展，对电网安全的要求不断提高。从当前行业的情况可以看出，智能电网运行过程中的事故发生的概率不断上升，严重影响了电力供电的正常运行。建立故障信息处理系统能有效防止这种情况发生。
智能电网主要特征
一、智能电网概述
智能电网信息系统覆盖了发、输、变、配、用以及调度等各个环节，主要包括以下几类应用：远程控制、信息采集处理、海量信息互动、空间地理信息锚定、互联网、网络传输等等。与传统电网相比，智能电网具备以下几个特点：
（1）自愈。当电网发生故障时，由于智能电网具备快速仿真决策从而引发保护动作并将故障迅速隔离，在一定程度上缩小了停电范围。故障区内，还具备分散发电（distributed generation DG）、分布储能（distributed energy storage）和需求响应（demand response DR）等相关资源，从而为能源供给提供替代方案。
（2）供需互动。通过供需关口的上下双向通信可以为用户提供用电和市场信息、并且与用户的智能电表相连，可以实现供需双方良性互动，在信息公开透明的情况下所有大中小用户都可以通过需求响应来改变自己的用电额度，从而了解自己应采用哪种用电方式更为合理。
（3）节能减排。如今能源利用领域中已有风能、太阳能、地热能等各种新能源，并且相应的分布式发电和储能也发展很快，由此带来的电源点和并网产生的不确定因素大幅增加。而智能电网将各类分布式发电更为合理的纳入电网和市场的监控管理，而不是像传统电网将其作为单向的负荷来管理。
（4）协调与自适应。在智能电网发输配用的各个环节中、无论是集中发电优化、分散发电优化、市场运营，或是特殊情况下的故障隔离网络重构，都牵扯到集中控制系统的相互协调以及分布控制系统的自适应。由此可见，有别于传统电网，智能电网的信息安全在技术实现上更加复杂，信息安全的风险也更为突出。
二、电网运行维护安全的工作系统
智能电网对电网的运行、传输、发电和配电等不同环节有着实施监控、数据处理和反馈的功能，因此对于提升系统的稳定性和运行安全性有着重要意义。一是这套系统不会因为各类大型负荷的转移而发生影响电网安全运行的问题；二是在一机对振荡环境运行当中，依然能够把母线电压稳定在一个比较高的运行水平，从而有效将振荡影响限制在某一个部分当中，防止其扩散到其他部分产生不可挽回的损失；三是在必须移除一机时，这套系统不会对电网整个系统的安全运行产生其他影响。在电网的具体运行过程当中，要想实现电网运行维护安全工作系统的完美运行，就需要将受端系统的配置进行健全，拓展其运行的规模。受端系统作为电网安全维护运行的整个系统的重要环节，其占据了整个系统的比较多的负荷量。所以，供电企业要对受端系统进行完善配置，科学合理化地拓展受端系统的规模，从而充分保障受端系统在运行质量的提升和主系统与各项子系统的有效连接，最终使得受端系统内部中的电网维护安全运行过程当中所产生的故障可以得到及时地排除和解决。
三、故障信息处理系统
故障信息处理系统就是利用电网中现有微机型保护装置和微机故障录波器的保护信息和故障信息的数据化采集，利用计算机网络具有高可靠性和资源共享的优点，将计算机网络技术和数据通信技术应用于电力系统，搜集各厂、站端的保护动作信息和故障录波信息，传送到调度端，建立既服务于继电保护专业，又服务于电网调度运行的继电保护运行与故障信息自动化管理系统（简称POFIS），以提高电网事故分析的快速性和准确性。
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智能电网的故障处理秉承分层、分区、就地（主保护）优先、资源共享的原则。作为智能电网“点”这个层面的数字化的变电站只是相当于智能变电网络一个前沿阵地。它通过安装在每个设备上的数据采集系统实时收集电网的各种参数，当运行设备出现异常或运行参数发生突变时，通过站内光纤，一方面将异常量送到运行各个元件的微机保护装置，由元件保护根据设定参数进行判断，选择是否立刻动作，隔离故障点（即先由安装于现场的微机主保护0秒动作切除故障，由故障性质判断重合闸是否动作，并自动打印故障报告）；另一方面通过定时自动巡检监控系统中断自动巡检，改为对异常运行状态重点监控，并通过安装在云台上的红外成像系统对运行设备进行物理参数分析。所有采集到的数据都将汇集到变电站内故障信息处理子站，由故障信息处理子站系统对异常进行在线分析，并对上述动作情况做出评价。与此同时故障信息子站对异常的综合信息进行自我描述，并通过复用光纤与上一层既区域智能管理分析网络进行共享。数字化变电站的故障信息处理子站系统除能很好地完善变电站异常的分析和处理外，还能接受站内值班人员和区域智能层面调度人员的操作指令，并按指令完成不用人员干预的程序化操作，从而降低了由操作人员失误引起的误操作，大大降低了运行安全风险。
智能电网的区域信息处理中心，是智能变电网某个区域的核心部分，由电网稳态、动态、暂态三位一体安全防御及全过程发电控制系统组成。区域智能电网分析系统将以往分散的能量管理系统、电网广域动态监测系统、在线稳定分析预警系统高度集成，调度人员无需在不同系统和平台间频繁切换，便可实现对电网综合运行情况的全景监视并获取辅助决策支持。它能可靠地将经下一个层面自我描述后传来的故障信息进行分解，通过对短路电流，断路器实际位置，重合闸动动作情况进行暂态分析判断下一个层面保护装置动作的正确性，是否需要追加后备保护来进行调整方式；通过对系统潮流稳态分析选择提升调度部门对并网电厂管理水平。
当然，该系统也面对一定困难，数字化变电站内的信息交换和智能网络间的资源共享，以及要想获得广域的信息，都必须依赖于通信系统，同时由于电力系统供电半径广大，需要保证所采集的信息是同一个时间断面的，因此还需要依赖于GPS同步时钟。继电保护是个需要高可靠性的系统，因此，通信系统的可靠性和GPS的安全性，严重影响广域保护的发展。
传统保护跳闸等应用通过控制电缆来实现，各种保护是自足并且可能在站内实现某种程度的备用（比如主变保护作为出线的后备，等等），一旦所有跳闸以及联络都通过通信来实现，那么通信设备的可靠性将可能成为全站安全的瓶颈。如果大量通过点对点直接电缆连接的方式来实现GOOSE通信，似乎又有违IEC61850初衷，达不到减少控制电缆降低系统复杂性之目的，有些数字化设备目前还只是研发阶段，特别是一些关键的数字化设备由于技术原因不能规模生产如0.2S电能表，这样也严重制约我国智能电网发展的速度。
四、其他提高智能变电运行的安全措施
智能变电运行事故的根源是管理系统的缺陷，且事故发生是一个连锁的骨牌效应，防范事故发生应该重点做好管理工作。提高智能变电运行安全的具体措施如下：
4.1 完善管理制度、提高管理者的管理水平、减少管理决策失误、完善设备的管理工作。变电站的领导应该加强企业的智能变电运行管理，规范操作人员的行为，建立切合实际的管理模式，总结经验教训，不断完善管理制度。管理制度中应该明确员工的值班制度、分工制度和责任制度。随着科技的发展，“无人值班”变电模式得到广泛应用，合理安排智能变电运行人员的轮班制度，可以避免员工工作过度劳累，影响工作精神状态，减少过失性事故发生几率。明确工作人员的职责范围，才能整体提高智能变电运行效率，减少事故发生率。
4.2 需要加强对员工的培训和教育工作，建立文明的企业文化，改善员工的工作环境。行为是意识的现实反映，要避免事故直接原因的产生，就要保证员工的精神状态良好，提高员工的安全意识和责任心。这些都需要通过合适的培训工作和教育完成。而要提高员工的责任心，则需要建立健全的安全生产责任制和奖罚制度，落实每个员工的安全责任，细化员工的责任范围，如此才能责任落实到人，对事故处理有章可循。创建良好的企业文化，可以提高员工的积极性，调动人的主观意识，才能保证安全管理工作的有效实施。同时，改善员工的工作环境可以维持员工良好的精神状态，保证作业人员操作正确。
4.3 避免产生不安全行为和减少物的不安全状态的存在。避免人的不安全行为发生，重点是要靠避免间接原因产生予以保证；而减少物的不安全状态，则要建立有效的设备管理制度，创建文明健康的企业文化和环境。
除了以上针对性的措施以外，建立标准化的安全管理制度可以规范员工的行为，避免不安全行为的发生。标准化管理还可以促进企业的自主创新，促进企业合理利用资源、提高管理水平，维护企业安全。
结束语
变电运行事故给社会和企业都会带来巨大的损失，深入分析事故原因可以帮助我们制定有效措施减少事故发生几率，提高智能电网运行的安全性。企业应加大力度建立和完善相对应的智能电力运行中的故障信息处理系统，完善企业安全管理制度，提高管理水平，加强培训工作，提高智能变电运行人员的素质和技术水平，同时还要改善企业的文化，提供文明健康的工作环境，这些措施可以有效的保证智能变电运行安全，提高电网的安全性。
参考文献
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[2]周绍琨.浅谈智能变电运行中的安全问题[J].大科技：科技天地，2011（09）.
[3]罗华理.浅谈智能变电运行标准化管理[J].大科技：科技天地，2011（17）.
论文作者:王昭晖,徐丽英
论文发表刊物:《电力技术》2016年第6期
论文发表时间:2016/10/16
标签：电网论文; 智能论文; 系统论文; 故障论文; 信息论文; 事故论文; 发生论文; 《电力技术》2016年第6期论文;